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物理的要因による脳発生異常の発現機序に関する分子細胞生物学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 10044271
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 解剖学一般(含組織学・発生学)
研究機関京都大学

研究代表者

塩田 浩平  京都大学, 医学研究科, 教授 (80109529)

研究分担者 畑山 巧  京都薬科大学, 教授 (10094484)
三浦 岳  京都大学, 医学研究科, 特別研究員
成瀬 一郎  京都大学, 医学研究科, 助教授 (20113326)
李 忠連  大阪医科大学, 講師 (80319532)
滝川 俊也  京都大学, 医学研究科, 助手 (90263095)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
1999年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1998年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード物理的要因 / 高温 / 発生異常 / 胚子 / Hox遺伝子 / 中枢神経系 / 神経管形成 / 葉酸 / 熱ショック / 胎児脳 / ニューロン / 脊柱 / トランスフォーメーション / 形態形成 / 脳発生異常 / 遺伝子発現 / 熱ショック蛋白 / 先天異常
研究概要

発育途上のヒトや実験動物の胚子が放射線や高温に曝露されると種々な発生異常が誘発され、胚子の中枢神経系や中軸骨格が最も高い感受性を示す。本研究においては、ヒト胚子の正常及び異常神経管閉鎖過程を詳細に調べると共に、マウスを用いた実験的研究を行い次記の結果を得た。
1.ヒト胚子においては、従来神経管閉鎖の開始部位とされていた頚部の高さの他に、中脳-菱脳移行部、神経溝前端部からも閉鎖が始まることが明らかになった。また、第一の閉鎖が尾部下端まで伸びて、そこで尾神経孔が閉鎖することがわかった。これらの所見によって、多くの神経管奇形(無脳症、二分脊椎)の病理発生が説明できた。
2.妊娠13〜14日の妊娠マウスに42〜43℃の高温を負荷すると、神経前駆細胞の増殖と遊走が有意に抑制され、大脳原基に細胞死が増加した。
3.妊娠14〜16日の妊娠マウスに高温を負荷すると、顔面神経核の形成が有意に遅延した。
4.妊娠7〜9日の妊娠マウスに高温を負荷すると、胚子の体節におけるHox遺伝子の発現が変化し、それに対応した脊柱の分化異常(トランスフォーメーション)が誘発された。
5.妊娠マウスに妊娠初期から葉酸(3mg/kg)を毎日投与し、妊娠8日に高温を負荷したところ、高温の催奇形性が有意に抑制された。
以上の結果から、妊娠初期の高体温が遺伝子の発現、細胞の増殖・分化・遊走を障害することによって中枢神経系などの発生異常を誘発すること、また、その催奇形作用が葉酸によって抑制されることが明らかになった。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] 塩田浩平: "Stage-specific vertebral homeotic transformations in mouse embryos induced by brief hyperthermia"Developmental Dynamics. 216. 336-348 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三浦岳: "TGF-b2 acts as an "activator" molecule in the reaction-diffusion model and is involved in cell sorting phenomenon"Developmental Dynamics. (in press). (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 塩田浩平: "Neural tube closure in humans initiates at multiple sites"Anatomy and Embryology. (in press). (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 塩田浩平: "脳奇形の遺伝子異常と形成機序:神経管奇形と全前脳胞症"脳と神経. 51. 659-666 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 塩田浩平: "母体環境と先天異常"産婦人科治療. 78. 781-785 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 塩田浩平: "ヒトの正常および異常発生とそのメカニズム"産科と婦人科. 66. 883-893 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Li, Z.-L., Shiota, K.: "Stage-specific vertebral homeotic transformations in mouse fetuses induced by brief hyperthermia."Developmental Dynamics. 216(4/5). 336-348 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miura, T., Shiota, K.: "TGF-b2 acts as an "activitor" molecule in the reaction-diffusion model and is involved in cell sorting phenomenon in mouse limb bud micromass culture."Developmental Dynamics. (in press). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakatsu, T., Uwabe, C., Shiota, K.: "Neural tube closure in humans initiates at multiple sites : Evidence from human embryos and implications for the pathogenesis of neural tube defects."Anatomy and Embryology. (in press). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiota, K., Nakatsu, T., Hinoue, A., Li, Z. -L., Yamada, S.: "CNS malformations and gene mutations : Neural tube defects and holoprosencephaly."Brain and Nerve (Tokyo). 51(8). 659-666 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiota, K., Shin, J.-H.: "Maternal environment and birth defects."Obstetric & Gynecologic Therapy. 78. 781-785 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiota, K., Shimizu, K., Uwabe, C: "Mechanisms of normal and abnormal morphogenesis in human embryos."Obstetrics and Gynecology. 66(7). 883-893 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiota,K.et al.: "Stage-specific Hometic vertebral transformations in mouse fetuses induced by maternal hyperthermi"Developmental Dynamics. 216. 336-348 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shiota,K.et al.: "Folic acid supplementation of pregnant mice suppresses heat-induced neural tube defects in the offspring"Journal of Nutrition. 120. 2070-2073 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shiota,K.et al.: "Caudal dysgenesis in stages human embryos: Carnegie staqes 16-23"American Journal of Medical Genetics. 87. 115-127 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 塩田浩平 他: "脳奇形の遺伝子異常と形成機序。神経管奇形と全前脳胞症"脳と神経. 51(8). 659-666 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 塩田浩平 他: "胎生期の熱ショックが顔面神経核形成に及ぼす影響"Acta Anatomica Nipponica. 75(1). 65 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 塩田浩平 他: "Normal and abnormal neurulation in human embryos: Implications for the pathogenesis of neural tube defects." Neuropathology. 18. 415-418 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Peeters,M.C.E.他: "Differences in axial curvature correlate with species-specific rate of neural tube closure in the embryo of rabbit, rat, chick and human." Anatomy and Embryology. 198・3. 185-194 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 水関健司 他: "SoxD: an essential mediator of induction of anterior neural tissues in Xenopus embryos." Neuron. 21・1. 77-85 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 山本淑子 他: "Effects of amphetamine on rat embryos developing in vitro" Reproductive Toxicology. 12・2. 133-137 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 畑山巧 他: "Characteristic expression of 105-kDa heat shock protein(HSP105)in various tissues of nonstressed and heat-stressed rats." Biol.Pharmacol.Bull.21・9. 905-910 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 内藤浩 他: "Altered expression of retinoic acid(RA)receptor mRNAs and proteins in the fetal mouse secondary palate by all-trans and 13-cis RAs." Journal of Craniofacial Genetics and Developmental Biology. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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